一种生态系统服务功能评价方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种生态系统服务功能评价及驱动力分析方案，从供给功能、调节功能、支持功能三个层面，选取土壤保持服务、水源涵养服务、气候调节服务和生物多样性维护服务四个服务功能指标，综合评定生态系统服务综合功能情况，分析综合情况下生态系统服务功能的时空分布和演变特征，且借鉴PSR和DPSR分析模型，从气候、地形、土地利用等生态状态和社会经济、生态退化等生态压力两个层面构建空间网格尺度的驱动指标体系，改变了流域生态系统服务研究过多使用经济社会指标和区县综合指数的传统方法，弥补了前期地理空间指标驱动力分析中仅针对某一个时点进行静态研究的不足。对某一个时点进行静态研究的不足。对某一个时点进行静态研究的不足。

【技术实现步骤摘要】
一种生态系统服务功能评价方法及系统


[0001]本专利技术涉及生态保护
，具体涉及一种生态系统服务功能评价方法及系统。

技术介绍

[0002]生态系统是人类赖以生存和发展的资源库，是生物群落和生存环境共同组成的动态平衡系统。生态系统服务研究逐渐成为区域发展研究的重点方向，也是区域生态功能划分、保护和修复的核心研究领域。但大多研究仅限于单一生态系统服务功能的评估，且多采用土地利用单位面积价值静态评估区域生态系统服务价值，对流域内生态系统服务综合功能的较长时序动态跟踪评估研究相对较少。
[0003]三峡库区是长江上游重要的生态屏障，是长江流域重要的生态保护与修复区域，三峡库区生态系统服务的变化更是关系到长江流域的生态安全。近年来，国内外学者对三峡库区生态系统服务开展了相关研究。例如，基于三生空间下土地利用视角，运用RS和GIS技术分析三峡库区生态系统服务价值的时空变化特征；研究三峡库区典型区域内水涵养功能、水土保持等单因素下生态系统服务的时空分布特征。
[0004]但是，目前对三峡库区的生态系统服务研究仍然多采用土地利用下价值当量法进行测算，研究区多集中在某库段或某典型区域，研究对象多以某单一生态系统为主，对全库区不同尺度下生态系统服务综合功能的长时序监测和不同时序上驱动力因素的动态变化分析成果相对较少。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种生态系统服务功能评价方法及系统。
[0006]第一方面，本专利技术提供的一种生态系统服务功能评价方法，包括：
[0007]从生态系统服务的供给功能、调节功能及支持功能三个类型层面选取四个服务功能指标；四个服务功能指标包括水源涵养服务指标、土壤保持服务指标、气候调节服务指标和生物多样性服务指标；
[0008]测算四个服务功能指标的数值；
[0009]根据测算的四个服务功能指标的数值测算生态系统服务的综合指数值；
[0010]根据所述综合指数值对三峡库区生态系统的综合服务功能进行评价。
[0011]作为本申请的一种优选实现方式，测算出生态系统服务的综合指数值之后，所述方法还包括：
[0012]采用莫兰指数和冷热点格局分析方法，分析三峡库区综合情况下生态系统服务功能的时间演变特征。
[0013]进一步地，所述方法还包括对生态系统的综合服务功能的驱动力进行分析，得到驱动力分析结果，具体为：
[0014]获取三峡库区土地利用现状数据，结合PSR和DPSIR模型，从状态
‑
压力两个层面构建生态系统服务功能的驱动力因子指标体系；所述驱动力因子指标体系包括多种类型的驱动要素及多个驱动因子；
[0015]采用地理探测器探测各类型驱动要素下、驱动因子与生态系统综合服务功能之间的时空相关性，通过决定力q值度量自变量对因变量的空间分析解释程度。
[0016]作为本申请的一种优选实现方式，构建生态系统服务功能的驱动力因子指标体系之后，所述方法还包括：
[0017]从驱动力因子指标体系的7个要素类型中选取19个因子；其中，19个因子包括正向因子、逆向因子和适度因子；
[0018]对正向因子、逆向因子和适度因子进行无量钢化处理。
[0019]第二方面，本专利技术实施例还提供了一种生态系统服务功能评价系统，包括：
[0020]指标选取单元，用于从生态系统服务的供给功能、调节功能及支持功能三个类型层面选取四个服务功能指标；四个服务功能指标包括水源涵养服务指标、土壤保持服务指标、气候调节服务指标和生物多样性服务指标；
[0021]测算单元，用于测算四个服务功能指标的数值，根据测算的四个服务功能指标的数值测算生态系统服务的综合指数值；
[0022]评价单元，用于根据所述综合指数值对三峡库区生态系统的综合服务功能进行评价。
[0023]作为本申请的一种优选实现方式，该系统还包括驱动力分析单元，用于对生态系统的综合服务功能的驱动力进行分析，得到驱动力分析结果，具体为：
[0024]获取三峡库区土地利用现状数据，结合PSR和DPSIR模型，从状态
‑
压力两个层面构建生态系统服务功能的驱动力因子指标体系；所述驱动力因子指标体系包括多种类型的驱动要素及多个驱动因子；
[0025]采用地理探测器探测各类型驱动要素下、驱动因子与生态系统综合服务功能之间的时空相关性，通过决定力q值度量自变量对因变量的空间分析解释程度。
[0026]作为本申请的一种优选实现方式，该系统还包括预处理单元，用于：
[0027]采用公式(5)对指标类型标准化处理，
[0028][0029]Sr
tri
为第t年分析格网r中标准化后的j项指标数值，X
tri
为第t年分析格网r中第j项指标的原始值，Max(X
i
)和Min(X
i
)分别表示研究区所有年份j指标的最大值和最小值。
[0030]本专利技术的有益效果：
[0031]本专利技术公开了一种三峡库区生态系统服务功能评价及驱动力分析方案，对生态系统服务功能的研究，从供给功能、调节功能、支持功能三个层面，选取土壤保持服务、水源涵养服务、气候调节服务和生物多样性维护服务四个服务功能指标，综合评定生态系统服务综合功能情况，分析综合情况下生态系统服务功能的时空分布和演变特征，且借鉴PSR和DPSR分析模型，从气候、地形、土地利用等生态状态和社会经济、生态退化等生态压力两个层面构建空间网格尺度的驱动指标体系，改变了流域生态系统服务研究过多使用经济社会指标和区县综合指数的传统方法，弥补了前期地理空间指标驱动力分析中仅针对某一个时
点进行静态研究的不足。
附图说明
[0032]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
[0033]图1示出了本专利技术实施例所提供的生态系统服务功能评价方法的流程图；
[0034]图2示出了本专利技术实施例所提供的一种生态系统服务功能评价系统的结构示意图。
具体实施方式
[0035]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0036]应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
[0037]还应当理解，在此本专利技术说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生态系统服务功能评价方法，其特征在于，包括：从生态系统服务的供给功能、调节功能及支持功能三个类型层面选取四个服务功能指标；四个服务功能指标包括水源涵养服务指标、土壤保持服务指标、气候调节服务指标和生物多样性服务指标；测算四个服务功能指标的数值；根据测算的四个服务功能指标的数值测算生态系统服务的综合指数值；根据所述综合指数值对三峡库区生态系统的综合服务功能进行评价。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，测算四个服务功能指标的数值具体为：采用公式(1)测算水源涵养服务指标的数值，WS
tr
＝P
tr
‑
ET
tr
‑
R
tr
(1)其中，WS
tr
代表第t年格网r中的水源涵养供给总量，P
tr
表示第t年格网r中的年均降水量，ET
tr
表示第t年格网r中的降水蒸散发量，R
tr
表示第t年格网r中的累积地表径流量，地表径流量由降水量和地表径流系数乘积获得；采用公式(2)和(3)测算土壤保持服务指标的数值，A
tr
＝RE
tr
×
SE
tr
×
LS
×
(1
‑
CCM
tr
×
CM
tr
)
ꢀꢀꢀ
(2)其中，A
tr
代表第t年格网r中的土壤保持规模，RE
tr
表示降雨侵蚀力因子，降雨侵蚀力测算采用月降雨数据进行计算,表示第i月的降雨量，SE
tr
表示土壤可侵蚀性因子，LS表示坡长坡度因子，CCM
tr
表示植被覆盖与管理因子，CM
tr
表示水土保持措施因子；采用公式(4)测算气候调节服务指标的数值，其中，C
tr
代表第t年格网r中的碳固持总量，C
ti1
表示第t年i类土地覆被的地上碳密度，C
ti2
表示第t年i类土地覆被的地下碳密度，C
ti3
表示第t年i类土地覆被的死亡有机质碳密度，C
ti4
表示第t年i类土地覆被的土壤有机质碳密度，Ar
tri
表示第t年格网r中i类土地覆被的总面积。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，测算生态系统服务的综合指数值之前，所述方法还包括：采用公式(5)对指标类型标准化处理，Sr
trj
为第t年分析格网r中标准化后的j项指标数值，X
trj
为...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈丹，曾卫，郭凯睿，王福海，何昌华，王艺燃，高小婧，谢佳玲，李辉，张晓媛，
申请(专利权)人：重庆财经学院，
类型：发明
国别省市：